EP1234734A1 - Dispositif de blocage de direction pour véhicule équipé d'une direction assistée électrique - Google Patents

Dispositif de blocage de direction pour véhicule équipé d'une direction assistée électrique Download PDF

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EP1234734A1
EP1234734A1 EP02356038A EP02356038A EP1234734A1 EP 1234734 A1 EP1234734 A1 EP 1234734A1 EP 02356038 A EP02356038 A EP 02356038A EP 02356038 A EP02356038 A EP 02356038A EP 1234734 A1 EP1234734 A1 EP 1234734A1
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EP
European Patent Office
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steering
motor
torque
locking
steering column
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EP02356038A
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German (de)
English (en)
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EP1234734B1 (fr
Inventor
Denis Granger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Automotive Lyon SAS
Original Assignee
Societe de Mecanique dIrigny
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/01—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens
    • B60R25/02—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism

Definitions

  • the present invention relates, in general, to vehicles automobiles equipped with electric-type power steering. She is relates, more particularly, to a device for blocking the steering of such a vehicle, when it is not in use.
  • Most motor vehicles are fitted with a steering lock, which is activated when the vehicle is not used, to serve as an anti-theft device by preventing the driving of the vehicle.
  • the blocking of the steering system of a motor vehicle, equipped with a device intended for this purpose is usually carried out manual by the rotary drive of the steering wheel by the user, up to an angular position of engagement of this blocking device, which then performs a mechanical locking of the steering column. So, steering lock operation requires some effort manual, at a time when, usually, management no longer benefits from any assistance.
  • the blocking of management requiring voluntary action on the part of the vehicle user, there is always a risk of forgetting to blocking, when the user leaves his vehicle, with the consequence an increased risk of theft of the vehicle concerned.
  • the present invention aims to avoid these drawbacks, by providing a blocking device which, taking advantage of the specificity of a certain type of power steering, avoids the user to make an effort manual to lock the steering system, while avoiding the risk of being forgotten blocking device, this device ensuring automation of the maneuvering blocking.
  • the invention essentially relates to a device steering lock, for motor vehicle equipped with a steering electrically assisted, this locking device comprising, on the one hand, a locking mechanism acting on the steering column, or on a other part of the steering system, and secondly, associated with the engine electric steering assistance, control means receiving signals from at least one triggering event detector and / or state of the vehicle, so as to control the electric assistance motor and to drive in rotation the steering column, by the action of this motor electric, until reaching a position in which the locking engages.
  • the power steering electric is still automatically controlled, to rotate the steering column until a locking position of the steering by the locking mechanism.
  • the trigger event detector is, for example, a vehicle door passage sensor from an unlocked state to a state Locked.
  • Trigger event detection is preferably combined detection of vehicle states, such as zero vehicle speed and / or absence of the ignition key on the ignition lock, other conditions which can also be considered here.
  • the detectors trigger event and states generate electrical signals, which are transmitted to the means of control where they are processed and combined, to control the rotation of the steering column by the engine electric assistance, by electrically supplying this motor with a sufficient power to steer the steered wheels while the vehicle do not move.
  • the means of control above also receive a signal from a motor torque sensor, placed on the electric assistance motor and / or on the steering column or another part of management, and these means of control are provided for compare said signal with a predetermined threshold value corresponding to the minus a locking position of the steering column by the locking, and to stop, or not cause, the engine control electric assistance when the measured torque exceeds the threshold value.
  • the torque sensor can be combined with an existing torsion bar on the steering column.
  • the aforementioned control means receive, at instead of a signal from a torque sensor, a signal from a torque sensor steering position, such as an angular position sensor, and these means are provided to compare the signal from said position sensor with a predetermined value corresponding to at least one blocking position of the steering column by the locking mechanism, and to stop, or do not cause the electric assist motor to control when the detected position of the direction corresponds to a blocking position of this steering by the locking mechanism.
  • a torque sensor or a torque sensor position
  • a torque sensor offers additional possibilities, in particular to take in consideration of the possibility of the stop of a steering wheel of the vehicle against a physical obstacle, for example a curb, during the automatic steering lock process by the device of the invention.
  • the device comprises, in addition to a torque sensor acting on the steering column, means detecting the increase in torque of the electric assistance motor, and processing means provided to analyze whether the increase in torque of this motor is simultaneous with the increase in torque of the resistive torque sensor, the electric assistance motor being controlled so that in the event of non-simultaneity the rise of the two couples, significant of the stop of a wheel vehicle manager against an obstacle, the engine is controlled in the other direction of rotation until reaching a steering lock position.
  • the device comprises as before means of detection of the increase in torque of the electric assistance motor, and processing means provided to analyze whether the increase in torque of this engine is simultaneous with reaching a steering lock position, detected by detection of the steering position by means of the absolute position, the electric assistance motor being controlled so that in the event of a non-simultaneous increase in torque with the achievement of a steering lock position, significant of the stop of a steering wheel of the vehicle against an obstacle, the engine is controlled in the other direction of rotation until reaching a steering lock position.
  • the electric assistance motor automatically controls the rotation of the steering column in the opposite direction to the movement initially engaged, to try to reach another angular position allowing locking.
  • This additional provision gives the automatic operation of the direction with a view to blocking it, an almost certainty of success.
  • control means are advantageously provided for stopping the electric assistance motor, therefore to interrupt the automatic steering maneuver, in the event of new detection of a rise in torque of the electric assistance motor not simultaneous with the rise in torque of the resistive torque sensor, or case of non-simultaneous increase in torque with reaching a position steering lock after reversing the direction of rotation of this motor.
  • this device "ignores", at the time of each commissioning, what is the angular position of angular blocking the closer to the initial position of the steering column, and the engine electric assistance is started in an arbitrary direction of rotation, which does not necessarily correspond to the shortest angular displacement to reach one of the locking positions, defined by the locking.
  • This operating mode can lead to consumption excessive and unnecessary electrical wear and tire wear on the wheels of the vehicle concerned.
  • the control means belonging to the device of the invention can be provided for comparing the initial angular position of the steering column, that is to say its position at the moment of detection of the triggering event, with preset angular positions for locking the steering column by the locking mechanism, and to control the rotation of the electric assistance motor in a direction corresponding to the displacement shortest angle between the initial position and a blocking position.
  • the device allows to automatically bring the column direction to the nearest blocking position, from the position of this column at the moment when the vehicle is left by its user, by limiting thus the wear of the tires of the vehicle and also the electric consumption linked to the operation of the device.
  • the control means are provided for memorizing the initial angular position of the steering column, i.e. its position at the time of detection of the triggering event, position which is provided by an absolute angle sensor or relative, before the start of the steering column maneuver by the electric assistance motor to the locking position, and to control again the electric assistance motor, after neutralizing the locking mechanism, so as to operate the steering column in the opposite direction, and thus bring back this steering column in the initial angular position. So, after unlocking the steering, the wheels vehicle managers are automatically returned to their initial position, memorized, which can prevent the driver from being surprised when restarting the vehicle.
  • the figure shows the usual elements of a direction 2 of motor vehicle, namely a driving wheel 3 linked to a column of steering 4, the far end of the steering wheel 3 of which carries a pinion 5 coming in taken with a rack 6, the two ends of the rack 6 being respectively linked, via links, to the two wheels guidelines 7 and 8 of the vehicle concerned.
  • Steering 2 has a locking mechanism 9, with a function lock, which is arranged on the steering column 4, for example under the steering wheel 3. It can be, in particular but not necessarily, a mechanism 9 which is neutralized by the introduction of an ignition key into an ignition lock, which is activated when the ignition key is removed from its lock, or by another analogous electrically controlled system. In in all cases, the locking mechanism 9 ensures the rotation of the steering column 4 in at least one predetermined angular position.
  • a electric assistance motor 10 with two directions of rotation, the shaft of which output is coupled to the steering column 4, via a mechanical transmission 11, so as to transmit an engine torque to it.
  • the electric assistance motor 10 is controlled by a computer electronics 12; the latter receives, among other things, an electrical signal S1 originating a resistant torque sensor 13, placed on the steering column 4 and in particular associated with a torsion bar 14, inserted in the column of direction 4 between the locking mechanism 9 and the point of attack of the mechanical transmission 11 (not necessarily located at the location illustrated in drawing).
  • a computer electronics 12 receives, among other things, an electrical signal S1 originating a resistant torque sensor 13, placed on the steering column 4 and in particular associated with a torsion bar 14, inserted in the column of direction 4 between the locking mechanism 9 and the point of attack of the mechanical transmission 11 (not necessarily located at the location illustrated in drawing).
  • the electronic computer 12 also receives an electrical signal S2 from a trigger event detector 15, such as a passage of the vehicle doors from an unlocked state to a locked state, indicating that the vehicle has just been left by its driver or occupants.
  • a trigger event detector 15 such as a passage of the vehicle doors from an unlocked state to a locked state, indicating that the vehicle has just been left by its driver or occupants.
  • the same electronic computer 12 still receives a signal electric S3 from at least one detector 16 of states, such as zero speed vehicle and / or lack of the ignition key on the ignition lock, or other equivalent system, these states authorizing the intervention of the device to the instant of a trigger event detection.
  • the computer 12, receiving and processing the electrical signals S2 and S3 from the trigger event and state detectors 15, 16, will generate, when these signals indicate that the vehicle has left, a command from the electric assistance motor 10 until the steering 2 is blocked by the locking mechanism 9, this according to a fully automatic.
  • the electric motor assistance 10 is powered to rotate in a determined direction of rotation, and with sufficient power to rotate the column of direction 4 and rotate the two steered wheels 7 and 8.
  • the rotation of the steering column 4 will stop as soon as the engine torque required for this rotation, exceeds a threshold value corresponding to the stop of the locking mechanism 9, this torque threshold value being defined at prior to the design of the steering system.
  • Relative information at the instantaneous torque comes from the torque sensor 13, in the form of the signal S1 brought to the computer 12, which performs the processing.
  • the computer 12 analyzes the increase in torque of the engine. electric assistance 10, measured by the fall in speed of this motor 10, in comparing it to the increase in torque of the torque sensor 13. If the two mounted in pairs are simultaneous, it is accepted that the first "obstacle” encountered is the stop of the locking mechanism 9, so that the column of direction 4 has indeed reached a blocking position by this mechanism, and the electric assistance motor 10 is then automatically stopped. Through against, a non-simultaneity of the two couples, here compared, indicates that a steerable wheel 7 or 8 has hit an obstacle, such as a curb, during its pivoting and before it could even be reaches an angular position for locking the steering column 4. The computer 12 then controls the electric assistance motor 10 in the direction opposite of rotation, to move the wheel 7 or 8 away from the obstacle encountered, and bring the steering column 4 to another blocking position which should be reached without encountering another obstacle.
  • the means at the origin of the signal S1 would be a position or displacement sensor, giving the instantaneous position of the direction 2
  • the significant increase in torque of the electric motor assistance 10 measured for example by the fall in its speed or by the voltage drop across this motor, is not simultaneous with reaching from a steering lock position 2
  • the calculator 12 controls the electric assistance motor 10 in the opposite direction of rotation, to move the wheel 7 or 8 away from the obstacle encountered, and bring the direction 2 towards another blocking position which should be reached without meet obstacle.
  • the steering lock device is applicable to any motor vehicle fitted with electric power steering, a steering column locking mechanism (or a locking system locking acting on another part of the steering system), and a automatic door locking / unlocking system.

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Abstract

Le dispositif assure automatiquement, sans effort manuel, le blocage de la direction dans un véhicule automobile équipé d'une direction assistée électrique (2), et d'un mécanisme de verrouillage (9) agissant sur la colonne de direction (4), ou sur une autre partie du système de direction. Au moteur électrique d'assistance (10) sont associés des moyens de contrôle (12) qui reçoivent des signaux (S2, S3) issus de détecteurs (15, 16) d'événement déclencheur et d'états du véhicule, et qui commandent le moteur (10) pour entraîner en rotation la colonne de direction (4), lorsque le véhicule est quitté par son utilisateur, jusqu'à atteindre une position dans laquelle le mécanisme de verrouillage (9) s'enclenche. De préférence, les moyens de contrôle (12) reçoivent aussi le signal (S1) issu d'un capteur de couple (13), ou le signal d'un capteur de position angulaire de la direction. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne, d'une façon générale, les véhicules automobiles équipés d'une direction assistée de type électrique. Elle se rapporte, plus particulièrement, à un dispositif de blocage du système de direction d'un tel véhicule, lorsque celui-ci est inutilisé.
La plupart des véhicules automobiles sont équipés d'un dispositif de blocage de la direction, qui est mis en action lorsque le véhicule n'est pas utilisé, pour servir d'antivol en empêchant la conduite du véhicule.
Le blocage du système de direction d'un véhicule automobile, équipé d'un dispositif prévu à cet effet, s'effectue habituellement de façon manuelle par l'entraínement en rotation du volant par l'utilisateur, jusque dans une position angulaire d'enclenchement de ce dispositif de blocage, lequel réalise alors un verrouillage mécanique de la colonne de direction. Ainsi, l'opération de blocage de la direction nécessite de fournir un certain effort manuel, à un instant où, habituellement, la direction ne bénéficie plus d'aucune assistance. De plus, le blocage de la direction demandant une action volontaire de la part de l'utilisateur du véhicule, il existe toujours un risque d'oubli de blocage, au moment où l'utilisateur quitte son véhicule, avec pour conséquence un risque augmenté de vol du véhicule concerné.
La présente invention vise à éviter ces inconvénients, en fournissant un dispositif de blocage qui, mettant à profit la spécificité d'un certain type de directions assistées, évite à l'utilisateur de fournir un effort manuel pour bloquer le système de direction, tout en évitant le risque d'un oubli de blocage, ce dispositif assurant une automatisation de la manoeuvre de blocage.
A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un dispositif de blocage de direction, pour véhicule automobile équipé d'une direction assistée électrique, ce dispositif de blocage comprenant, d'une part, un mécanisme de verrouillage agissant sur la colonne de direction, ou sur une autre partie du système de direction, et d'autre part, associés au moteur électrique d'assistance de la direction, des moyens de contrôle recevant des signaux issus d'au moins un détecteur d'évènement déclencheur et/ou d'état du véhicule, de manière à commander le moteur électrique d'assistance et à entraíner en rotation la colonne de direction, par l'action de ce moteur électrique, jusqu'à atteindre une position dans laquelle le mécanisme de verrouillage s'enclenche.
Ainsi, lorsque l'utilisateur quitte le véhicule, la direction assistée électrique est encore automatiquement commandée, pour faire tourner la colonne de direction jusqu'à atteindre une position de verrouillage de la direction par le mécanisme de verrouillage.
L'invention procure les résultats et avantages suivants :
  • En premier lieu, elle offre à l'utilisateur la possibilité de ne plus avoir à fournir d'effort manuel pour bloquer le système de direction, puisque l'assistance électrique de cette direction est mise à profit pour faire tourner la colonne de direction jusqu'à la position de verrouillage, de sorte que le « confort » est augmenté. A cet égard, on notera que l'intervention d'une direction assistée électrique pour une telle fonction ne pose aucun problème, même lorsque le moteur thermique du véhicule est à l'arrêt (tel ne serait pas le cas pour une direction assistée hydraulique, qui nécessiterait le fonctionnement d'une pompe entraínée par le moteur thermique).
  • L'automaticité du dispositif proposé, doté d'une « intelligence », rend impossible tout oubli de blocage de la direction, de la part de l'utilisateur du véhicule, ce qui augmente la sécurité en réduisant les risques de vol du véhicule.
  • Le système possède une structure simple et économique. D'une part, il peut utiliser des capteurs et détecteurs, et un calculateur, déjà existants sur le véhicule. D'autre part, il ne nécessite aucune transformation de la direction du véhicule, et il utilise le mécanisme classique de verrouillage de la colonne de direction, ou d'une autre partie du système de direction, ce mécanisme ne nécessitant pas d'être modifié ou adapté.
Le détecteur d'événement déclencheur est, par exemple, un détecteur de passage des portières du véhicule d'un état déverrouillé à un état verrouillé. La détection d'événement déclencheur est, de préférence, combinée à une détection d'états du véhicule, tels qu'une vitesse nulle du véhicule et/ou une absence de la clé de contact sur la serrure de contact, d'autres états significatifs pouvant aussi être ici envisagés. Dans tous les cas, les détecteurs d'événement déclencheur et d'états génèrent des signaux de type électrique, qui sont transmis aux moyens de contrôle où ils sont traités et combinés, pour commander la mise en rotation de la colonne de direction par le moteur électrique d'assistance, en alimentant électriquement ce moteur avec une puissance suffisante pour orienter les roues directrices alors que le véhicule n'avance pas.
Dans une forme de réalisation de l'invention, les moyens de contrôle précités reçoivent aussi un signal issu d'un capteur de couple moteur, placé sur le moteur électrique d'assistance et/ou sur la colonne de direction ou une autre partie de la direction, et ces moyens de contrôle sont prévus pour comparer ledit signal à une valeur de seuil prédéterminée correspondant à au moins une position de blocage de la colonne de direction par le mécanisme de verrouillage, et pour arrêter, ou ne pas provoquer, la commande du moteur électrique d'assistance lorsque le couple mesuré dépasse la valeur de seuil. Le capteur de couple peut être associé à une barre de torsion existante sur la colonne de direction.
Dans une variante, les moyens de contrôle précités reçoivent, au lieu d'un signal issu d'un capteur de couple, un signal issu d'un capteur de position de la direction, tel qu'un capteur de position angulaire, et ces moyens de contrôle sont prévus pour comparer le signal issu dudit capteur de position à une valeur prédéterminée correspondant à au moins une position de blocage de la colonne de direction par le mécanisme de verrouillage, et pour arrêter, ou ne pas provoquer, la commande du moteur électrique d'assistance lorsque la position détectée de la direction correspond à une position de blocage de cette direction par le mécanisme de verrouillage.
Ces dispositions avantageuses permettent d'arrêter automatiquement, et de façon simple, la commande du moteur électrique d'assistance, dès que le système de direction parvient dans une position de blocage par le mécanisme de verrouillage, et sans qu'il soit nécessaire de contrôler directement l'état de ce mécanisme de verrouillage. Bien entendu, si au moment de l'intervention du dispositif la colonne de direction se trouve déjà en position de blocage, le capteur de couple ou de position angulaire fournit une information évitant une mise en service inutile de ce dispositif.
La mise en oeuvre d'un capteur de couple, ou d'un capteur de position, offre ici des possibilités complémentaires, en particulier pour prendre en considération l'éventualité de la butée d'une roue directrice du véhicule contre un obstacle physique, par exemple une bordure de trottoir, au cours du processus automatique de blocage de la direction par le dispositif de l'invention. A cet effet, dans un mode de réalisation particulier, le dispositif comprend, outre un capteur du couple s'exerçant sur la colonne de direction, des moyens de détection de la montée en couple du moteur électrique d'assistance, et des moyens de traitement prévus pour analyser si la montée en couple de ce moteur est simultanée à la montée en couple du capteur de couple résistant, le moteur électrique d'assistance étant piloté de telle sorte qu'en cas de non-simultanéité de la montée des deux couples, significative de la butée d'une roue directrice du véhicule contre un obstacle, le moteur est commandé dans l'autre sens de rotation jusqu'à atteindre une position de verrouillage de la direction.
Dans une variante, mettant à profit un capteur de position absolue de la direction, le dispositif comprend comme précédemment des moyens de détection de la montée en couple du moteur électrique d'assistance, et des moyens de traitement prévus pour analyser si la montée en couple de ce moteur est simultanée à l'atteinte d'une position de blocage de la direction, constatée par détection de la position de la direction au moyen du capteur de position absolue, le moteur électrique d'assistance étant piloté de telle sorte qu'en cas de non-simultanéité de la montée en couple avec l'atteinte d'une position de blocage de la direction, significative de la butée d'une roue directrice du véhicule contre un obstacle, le moteur est commandé dans l'autre sens de rotation jusqu'à atteindre une position de verrouillage de la direction.
Ainsi, lorsque la roue bute contre un obstacle tel qu'une bordure de trottoir, avant que soit atteinte une position de verrouillage de la direction, le moteur électrique d'assistance commande automatiquement la rotation de la colonne de direction dans le sens opposé au mouvement initialement engagé, pour tenter d'atteindre une autre position angulaire permettant le verrouillage. Cette disposition complémentaire confère, à la manoeuvre automatique de la direction en vue de son blocage, une quasi-certitude de succès.
Néanmoins, on ne peut entièrement exclure l'éventualité de la nouvelle rencontre d'un obstacle par l'une des roues directrices du véhicule, après enclenchement du second sens de rotation de la colonne de direction. Pour prendre en compte cette dernière éventualité, les moyens de commande sont avantageusement prévus pour arrêter le moteur électrique d'assistance, donc pour interrompre la manoeuvre automatique de la direction, en cas de nouvelle détection d'une montée en couple du moteur électrique d'assistance non simultanée à la montée en couple du capteur de couple résistant, ou en cas de non-simultanéité de cette montée en couple avec l'atteinte d'une position de blocage de la direction, après inversion du sens de rotation de ce moteur.
Dans la forme de réalisation le plus simple du dispositif de blocage de direction, objet de l'invention, ce dispositif « ignore », au moment de chaque mise en service, quelle est la position angulaire de blocage angulairement la plus proche de la position initiale de la colonne de direction, et le moteur électrique d'assistance est mis en marche dans un sens de rotation arbitraire, qui ne correspond pas nécessairement au déplacement angulaire le plus court pour atteindre l'une des positions de blocage, définies par le mécanisme de verrouillage. Ce mode de fonctionnement peut conduire à une consommation électrique excessive et inutile, et à une usure des pneumatiques des roues directrices du véhicule concerné.
Pour éviter ces inconvénients, dans le cas d'un véhicule automobile équipé d'un capteur de position angulaire absolue de la colonne de direction, les moyens de contrôle appartenant au dispositif de l'invention peuvent être prévus pour comparer la position angulaire initiale de la colonne de direction, c'est-à-dire sa position à l'instant de la détection de l'événement déclencheur, avec des positions angulaires préétablies de blocage de la colonne de direction par le mécanisme de verrouillage, et pour commander la mise en rotation du moteur électrique d'assistance dans un sens correspondant au déplacement angulaire le plus court entre la position initiale et une position de blocage. Autrement dit, en exploitant l'information fournie par un capteur d'angle absolu, c'est-à-dire un capteur donnant une position angulaire par référence à une valeur "zéro", le dispositif permet d'amener automatiquement la colonne de direction vers la position de blocage la plus proche, à partir de la position de cette colonne à l'instant où le véhicule est quitté par son utilisateur, en limitant ainsi l'usure des pneumatiques du véhicule et aussi la consommation électrique liée au fonctionnement du dispositif.
Enfin, dans la version de base du dispositif de blocage de direction objet de l'invention, celui-ci ne fait que manoeuvrer la colonne de direction vers la position de blocage ; il ne réalise pas la manoeuvre inverse, de sorte que, lorsque l'utilisateur du véhicule souhaite repartir, il ne retrouve pas les roues directrices dans la position occupée par celles-ci au moment où le véhicule avait été abandonné. Cependant, dans une forme de réalisation plus perfectionnée du dispositif de blocage de direction objet de l'invention, les moyens de commande sont prévus pour mémoriser la position angulaire initiale de la colonne de direction, c'est-à-dire sa position à l'instant de la détection de l'événement déclencheur, position qui est fournie par un capteur d'angle absolu ou relatif, avant le début de la manoeuvre de la colonne de direction par le moteur électrique d'assistance vers la position de blocage, et pour commander à nouveau le moteur électrique d'assistance, après neutralisation du mécanisme de verrouillage, de manière à manoeuvrer la colonne de direction dans le sens inverse, et ainsi ramener cette colonne de direction dans la position angulaire initiale. Ainsi, après déblocage de la direction, les roues directrices du véhicule sont automatiquement remises dans leur position initiale, mémorisée, ce qui peut éviter au conducteur d'être surpris au redémarrage du véhicule.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme de réalisation de ce dispositif de blocage de direction pour véhicule équipé d'une direction assistée électrique.
L'unique figure du dessin représente, très schématiquement, un exemple de direction assistée électrique de véhicule automobile, avec dispositif de blocage conforme à la présente invention.
La figure montre les éléments habituels d'une direction 2 de véhicule automobile, à savoir un volant de conduite 3 lié à une colonne de direction 4, dont l'extrémité éloignée du volant 3 porte un pignon 5 venant en prise avec une crémaillère 6, les deux extrémités de la crémaillère 6 étant respectivement liées, par l'intermédiaire de biellettes, aux deux roues directrices 7 et 8 du véhicule concerné.
La direction 2 comporte un mécanisme de verrouillage 9, à fonction d'antivol, qui est disposé sur la colonne de direction 4, par exemple sous le volant 3. Il peut s'agir, notamment mais non obligatoirement, d'un mécanisme de verrouillage 9 qui est neutralisé par l'introduction d'une clé de contact dans une serrure de contact, et qui est activé lorsque la clé de contact est retirée de sa serrure, ou par un autre système analogue à commande électrique. Dans tous les cas, le mécanisme de verrouillage 9 assure le blocage en rotation de la colonne de direction 4 dans au moins une position angulaire prédéterminée.
S'agissant ici d'une direction assistée électrique, il est prévu un moteur électrique d'assistance 10, à deux sens de rotation, dont l'arbre de sortie est accouplé à la colonne de direction 4, par l'intermédiaire d'une transmission mécanique 11, de manière à lui transmettre un couple moteur.
Le moteur électrique d'assistance 10 est piloté par un calculateur électronique 12 ; ce dernier reçoit, entre autres, un signal électrique S1 issu d'un capteur 13 de couple résistant, placé sur la colonne de direction 4 et notamment associé à une barre de torsion 14, insérée dans la colonne de direction 4 entre le mécanisme de verrouillage 9 et le point d'attaque de la transmission mécanique 11 (non nécessairement situé à l'endroit illustré au dessin).
Le calculateur électronique 12 reçoit aussi un signal électrique S2 issu d'un détecteur 15 d'événement déclencheur, tel qu'un détecteur de passage des portières du véhicule d'un état déverrouillé à un état verrouillé, indiquant que le véhicule vient d'être quitté par son conducteur ou ses occupants. Le même calculateur électronique 12 reçoit encore un signal électrique S3 issu d'au moins un détecteur 16 d'états, tels qu'une vitesse nulle du véhicule et/ou une absence de la clé de contact sur la serrure de contact, ou autre système équivalent, ces états autorisant l'intervention du dispositif à l'instant d'une détection d'événement déclencheur.
Le calculateur 12, recevant et traitant les signaux électriques S2 et S3 issus des détecteurs 15, 16 d'événement déclencheur et d'états, va générer, lorsque ces signaux indiquent que le véhicule est quitté, une commande du moteur électrique d'assistance 10 jusqu'au blocage de la direction 2 par le mécanisme de verrouillage 9, ceci selon une procédure entièrement automatique.
Plus particulièrement, dès que se produit l'événement déclencheur, et à condition que les autres états détectés soient présents, le moteur électrique d'assistance 10 est alimenté pour tourner dans un sens de rotation déterminé, et avec une puissance suffisante pour entraíner en rotation la colonne de direction 4 et faire pivoter les deux roues directrices 7 et 8. La rotation de la colonne de direction 4 s'arrêtera, dès que le couple moteur, nécessaire à cette rotation, dépasse une valeur de seuil correspondant à la mise en butée du mécanisme de verrouillage 9, cette valeur de seuil du couple étant définie au préalable lors de la conception du système de direction. L'information relative au couple instantané provient du capteur de couple 13, sous la forme du signal S1 amené au calculateur 12, qui en effectue le traitement.
Si, au moment où le véhicule est quitté, la colonne de direction 4 se trouve déjà dans une position angulaire de blocage par le mécanisme de verrouillage 9, l'information fournie par le capteur de couple 13 permettra à la rotation de la colonne de direction 4 de ne pas être commandée inutilement.
De plus, le calculateur 12 analyse la montée en couple du moteur électrique d'assistance 10, mesurée par la chute de vitesse de ce moteur 10, en la comparant à la montée en couple du capteur de couple 13. Si les deux montées en couple sont simultanées, il est admis que le premier « obstacle » rencontré est la butée du mécanisme de verrouillage 9, donc que la colonne de direction 4 est bien parvenue dans une position de blocage par ce mécanisme, et le moteur électrique d'assistance 10 est alors automatiquement arrêté. Par contre, une non-simultanéité des deux montées en couple, ici comparées, indique qu'une roue directrice 7 ou 8 a buté contre un obstacle, tel qu'une bordure de trottoir, au cours de son pivotement et avant même que n'ait pu être atteinte une position angulaire de blocage de la colonne de direction 4. Le calculateur 12 pilote alors le moteur électrique d'assistance 10 dans le sens opposé de rotation, pour éloigner la roue 7 ou 8 de l'obstacle rencontré, et amener la colonne de direction 4 vers une autre position de blocage qui devrait être atteinte sans rencontrer un autre obstacle.
Dans une variante, où le moyen à l'origine du signal S1 serait un capteur de position ou de déplacement, donnant la position instantanée de la direction 2, si la montée significative en couple du moteur électrique d'assistance 10, mesurée par exemple par la chute de sa vitesse ou par la chute de la tension aux bornes de ce moteur, n'est pas simultanée à l'atteinte d'une position de blocage de la direction 2, ceci indique qu'une roue directrice 7 ou 8 a buté contre un obstacle tel qu'une bordure de trottoir, avant même que n'ait pu être atteinte la position de blocage de la direction. Le calculateur 12 pilote alors le moteur électrique d'assistance 10 dans le sens opposé de rotation, pour éloigner la roue 7 ou 8 de l'obstacle rencontré, et amener la direction 2 vers une autre position de blocage qui devrait être atteinte sans rencontrer d'obstacle.
Le dispositif de blocage de direction, précédemment décrit, est applicable à tout véhicule automobile équipé d'une direction assistée électrique, d'un mécanisme de verrouillage de la colonne de direction (ou un système de verrouillage agissant sur une autre partie du système de direction), et d'un système de verrouillage/déverrouillage automatique des portières.
L'on ne s'éloignerait pas du cadre de la présente invention, telle que définie dans les revendications annexées :
  • en utilisant tout moyen de mesure du couple, non nécessairement un capteur de couple associé à une barre de torsion ;
  • en contrôlant le fonctionnement du dispositif à l'aide d'un capteur de position de la direction, par exemple un capteur de position angulaire, en remplacement ou en complément du capteur de couple ;
  • en détectant et prenant en compte, pour autoriser le fonctionnement du dispositif, des états du véhicule autres que ceux envisagés plus haut ;
  • en assignant au calculateur d'autres fonctions complémentaires, pour un fonctionnement plus affiné du dispositif ;
  • en appliquant le dispositif à des véhicules dont le mécanisme de verrouillage n'est pas nécessairement neutralisé ou activé par une clé de contact, mais peut aussi l'être par tout autre moyen, tel qu'une carte codée à introduire ou à retirer ;
  • en destinant le dispositif à une direction dans laquelle le mécanisme de verrouillage occupe une position quelconque sur le système de direction, non nécessairement sur la colonne de direction, ce mécanisme de verrouillage pouvant même être placé sur le moteur d'assistance ;
  • en appliquant le dispositif à des directions assistées électriques de toutes conceptions, quel que soit notamment le point d'action du moteur électrique d'assistance sur le système de direction, ce point pouvant être situé sur la colonne de direction, sur le pignon ou sur la crémailère.

Claims (12)

  1. Dispositif de blocage de direction pour véhicule automobile équipé d'une direction assistée électrique, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, un mécanisme de verrouillage (9) agissant sur la colonne de direction (4), ou sur une autre partie du système de direction (2), et d'autre part, associés au moteur électrique d'assistance (10) de la direction (2), des moyens de contrôle (12) recevant des signaux (S2, S3) issus d'au moins un détecteur (15, 16) d'événement déclencheur et/ou d'états du véhicule, de manière à commander le moteur électrique d'assistance (10) et à entraíner en rotation la colonne de direction (4), par l'action de ce moteur électrique (10), jusqu'à atteindre une position dans laquelle le mécanisme de verrouillage (9) s'enclenche.
  2. Dispositif de blocage de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur d'événement déclencheur est un détecteur (15) de passage des portières du véhicule d'un état déverrouillé à un état verrouillé.
  3. Dispositif de blocage de direction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le détecteur d'états du véhicule est un détecteur (16) de vitesse nulle du véhicule et/ou d'absence de clé de contact sur la serrure de contact.
  4. Dispositif de blocage de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (12) reçoivent aussi un signal (S1) issu d'un capteur de couple moteur (13), placé sur le moteur électrique d'assistance (10) et/ou sur la colonne de direction (4), et en ce que ces moyens de contrôle (12) sont prévus pour comparer ledit signal (S1) à une valeur de seuil prédéterminée correspondant à une position de blocage de la colonne de direction (4) par le mécanisme de verrouillage (9), et pour arrêter, ou ne pas provoquer, la commande de moteur électrique d'assistance (10) lorsque le couple mesuré dépasse la valeur de seuil.
  5. Dispositif de blocage de direction selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur de couple (13) est associé à une barre de torsion (14) existante sur la colonne de direction (4).
  6. Dispositif de blocage de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de contrôle (12) reçoivent un signal issu d'un capteur de position de la direction (2), tel qu'un capteur de position angulaire, et en ce que ces moyens de contrôle (12) sont prévus pour comparer le signal issu dudit capteur de position à une valeur prédéterminée correspondant à au moins une position de blocage de la colonne de direction (4) par le mécanisme de verrouillage (9) et pour arrêter, ou ne pas provoquer, la commande du moteur électrique d'assistance (10) lorsque la position détectée de la direction (2) correspond à une position de blocage de cette direction (2) par le mécanisme de verrouillage (9).
  7. Dispositif de blocage de direction selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend, outre un capteur (13) du couple s'exerçant sur la colonne de direction (4), des moyens de détection de la montée en couple du moteur électrique d'assistance (10), et des moyens de traitement (12) prévus pour analyser si la montée en couple de ce moteur (10) est simultanée à la montée en couple du capteur (13) de couple résistant, le moteur électrique d'assistance (10) étant piloté de telle sorte qu'en cas de non-simultanéité de la montée des deux couples, significative de la butée d'une roue directrice (7,8) du véhicule contre un obstacle, le moteur (10) est commandé dans l'autre sens de rotation jusqu'à atteindre une position de verrouillage de la direction (2).
  8. Dispositif de blocage de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de détection de la montée en couple du moteur électrique d'assistance (10), et des moyens de traitement (12) prévus pour analyser si la montée en couple de ce moteur (10) est simultanée à l'atteinte d'une position de blocage de la direction (2), constatée par détection de la position de la direction (2) au moyen d'un capteur de position absolue, le moteur électrique d'assistance (10) étant piloté de telle sorte qu'en cas de non-simultanéité de la montée en couple avec l'atteinte d'une position de blocage de la direction (2), significative de la butée d'une roue directrice (7, 8) du véhicule contre un obstacle, le moteur (10) est commandé dans l'autre sens de rotation jusqu'à atteindre une position de verrouillage de la direction (2).
  9. Dispositif de blocage de direction selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les moyens de commande (12) sont prévus pour arrêter le moteur électrique d'assistance (10), donc pour interrompre la manoeuvre automatique de la direction (2), en cas de nouvelle détection d'une montée en couple du moteur électrique d'assistance (10) non simultanée à la montée en couple du capteur (13) de couple, ou en cas de non-simultanéité de cette montée en couple avec l'atteinte d'une position de blocage de la direction, après inversion du sens de rotation de ce moteur (10).
  10. Dispositif de blocage de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour véhicule automobile équipé d'un capteur de position angulaire absolue de la colonne de direction (4), caractérisé en ce que les moyens de contrôle (12) sont prévus pour comparer la position angulaire initiale de la colonne de direction (4), c'est-à-dire sa position à l'instant de la détection de l'événement déclencheur, avec des positions angulaires de blocage préétablies de la colonne de direction (4) par le mécanisme de verrouillage (9), et pour commander la mise en rotation du moteur électrique d'assistance (10) dans un sens correspondant au déplacement angulaire le plus court entre la position initiale et une position de blocage.
  11. Dispositif de blocage de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens de commande (12) sont prévus pour mémoriser la position angulaire initiale de la colonne de direction (4), c'est-à-dire la position à l'instant de la détection de l'événement déclencheur, position qui est fournie par un capteur d'angle absolu ou relatif, avant le début de la manoeuvre de la colonne de direction (4) par le moteur électrique d'assistance (10) vers la position de blocage, et pour commander à nouveau le moteur électrique d'assistance (10), après neutralisation du mécanisme de verrouillage (9), de manière à manoeuvrer la colonne de direction (4) dans le sens inverse, et ainsi ramener cette colonne de direction (4) dans la position angulaire initiale.
  12. Dispositif de blocage de direction selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de contrôle, intervenant pour commander le moteur électrique d'assistance (10) en recevant et en traitant les signaux (S1, S2, S3) des détecteurs d'événement déclencheur et d'états du véhicule, et du capteur (13) de couple ou de position, sont constitués par un calculateur électronique (12).
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